溶接プロセス

摩擦圧接 & 摩擦攪拌接合

固相での — アルミ、バッテリー、異種接合に溶融ではなく摩擦を

摩擦圧接 & 摩擦攪拌接合 AI generated

摩擦圧接と摩擦攪拌接合では、溶融なしで接合が形成される:摩擦熱が材料を半溶融状態にし、圧力が固相で接合する。結果は気孔と割れのないビード — 従来では溶接が難しい材料でも。

と(DIN EN ISO 4063 番号42と43)は、の基本前提を覆す:ここでは何も溶かさない。 接合は固相で起こる — 材料は半溶融状態まで軟化させられ、圧力で互いに接合される。

摩擦が熱になる仕組み

摩擦は熱を生む — 手をこする誰もが知っている。では、まさにこれが工業的に利用される:二つの面が激しくこすれ合い、表面が半溶融状態になる。微細な酸化消耗が不純物やを除去し、その後運動が停止し、圧力が軟化した面を押し付ける。結果は気孔のない高強度の接合 — 溶融なしで。

二つのバリエーション:

: 一方のワークが回転し、大きな力で相手に押し付けられる。接触面の摩擦が材料を半溶融状態にするほどの熱を生み、回転が停止し、加圧力が両部品を接合する。回転対称部品 — シャフト、アクスル、バルブ、ターボチャージャーローターに最適。

(Friction Stir Welding, FSW): ピン(「Pin」)付きの回転工具が継ぎ目に沿って導かれる。ピンが材料に突入し、摩擦で軟化させ、後方で「攪拌」して接合する。これにより板や形材に連続したビードが形成される。

利点は独特:

• 溶融なし、凝固欠陥なし: 気孔、高温割れ、スパッタなし — 溶融溶接の典型的な問題が排除される。

• 微細組織: 機械的な混練により、微細粒で強固な組織が形成される。

• 難溶接材料: では割れなしが難しいアルミニウム合金も、FSWで優れた接合が可能 — 異なる合金の異種接合も。

• 低熱、歪み少: 温度は融点以下に保たれ、入熱が小さい。

限界: ワークは強固に固定する必要があり(大きなクランプ力)、形状は制限される(すみ肉溶接不可、厚肉突合せ不可)、装置は部品形状に合わせて調整される。

用途:鉄道・車両製造のアルミプロファイル、バッテリーケース、熱交換器、アクスル、そして軽量化と気孔のないビードが求められるあらゆる場所。